A輯第27卷第2期水動力學(xué)研究與進展Vol.27,N.22012年3月CHINESE JOURNAL OF HYDRODYNAMICSDoI:103969/issn0004874201202014CFD在風洞循環(huán)水槽設(shè)計中的應(yīng)用李金成,陳作鋼,代燚(上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院,上海200030,E-mail:bigboy315@sjtu.edu.cn)搞:上海交通大學(xué)在建的風洞循環(huán)水槽設(shè)備由低速風洞和循環(huán)水槽兩部分組成,由于該實驗設(shè)施的獨創(chuàng)性使得設(shè)計上存在諸多難點,本文采用CFD數(shù)值模擬,探討提高串列式雙試驗段風洞的流場指標的方法,預(yù)測因地基沉降造成的水槽傾斜對循環(huán)水槽計測部流場的影響,風洞風扇段的計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合良好。風洞內(nèi)部流場的整體模擬再現(xiàn)了流動分離等現(xiàn)象,而在擴張段中安裝分隔板有效地抑制了流動分離,顯著提高了試驗段流場的均一性,旁路風道拐角處導(dǎo)流片采用雙圓弧型時效果較佳。循環(huán)水槽傾斜影響研究結(jié)果表明稍大的傾角可以引起計測部波面的較大變化,且計測部末端有氣泡產(chǎn)生,而在微小傾角時,波面變化不明顯,可正常進行試驗關(guān)蠲:風洞循環(huán)水槽:數(shù)值模擬;流場品質(zhì);傾斜中圖分類號:U66174文獻標識碼:ACFD application in design of windtunnel-circulating water channelLI Jin-cheng, CHEN Zuo-gang, DAIYi(School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240, China)Abstract: The wind tunnel-circulating water channel, which is planning to be built in Shanghai Jiaotong University, iscomposed of low speed wind tunnel and circulating water channel( CwC). There are many difficulties in its design for itsoriginality. In this paper, CFD method is used to study the measures to improve flow quality and to predict the effect of CWC'sinclination on test section. Computational results on the fan section of wind tunnel are in good agreement with the experimentaldata, and flow separation is captured at the diffuser. So partitions are equipped to inhibit flow separation. The simulations alsoshow that double-arc guide vanes at comers of bypass can lead to more uniform velocity distribution at the outlet. The inclcaused by installation error or uneven sedimentation will ruin the high quality of the flow field at the test section. CWCs atinclination angles are simulated. The resuls show that wave pattems changes a lot and air bubbles produce in the test section,which is bound to ruin the experiments. However, changes are not significant at very small angles of inclination. The presentnumerical results may bring out some recommendations to the design and construction of cwc.Key words: wind tunnel-circulating water channel; simulation; uniform flow, inclination收稿日期:201105-30(2011-205修改稿)作者簡介:李金成(1987-).男,湖北黃梅人,碩士研究生通情作者:陳作鋼, Email: zichen@sjtu,edue中國煤化工Received: May 30, 2011(Revised December 5, 2011)Biography: LI Jin-cheng(1987-), Male, Master CandidateCNMHGCorrespondingautherCHENZuo-gang,Email:zgchen@sjtu.edu.cn李金成,等:CFD在風洞循環(huán)水槽設(shè)計中的應(yīng)用1引言擴散段風扇段收縮嘴實驗研究在船舶水動力學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。風洞循環(huán)水槽作為一種多功能的基礎(chǔ)實驗大試驗段導(dǎo)流片設(shè)備以其獨特優(yōu)勢將逐漸得到廣泛應(yīng)用。上海交通大學(xué)在建的風洞循環(huán)水槽由低速風洞和分層流循小試驗段環(huán)水槽兩部分組成,二者可獨立工作,也可協(xié)同工作來形成風、浪及分層流環(huán)境下船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物的流體動力性能試驗的能力,其具有能對流場蜂窩器進行長時間、多目標和自動化的測量等優(yōu)點,同時能夠?qū)崿F(xiàn)流場的可視化并能研究復(fù)雜工況下的船圖1風洞簡圖舶流體動力學(xué)響應(yīng),這些都是傳統(tǒng)的實驗裝置無法Fig 1. Diagram of wind tunnel比擬的。傳統(tǒng)上,風洞和循環(huán)水槽的設(shè)計主要依賴于實2風洞數(shù)值模擬驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗公式1引。隨著計算流體力學(xué)(CFD)的快速發(fā)展,近年來CFD技術(shù)也逐漸應(yīng)用到風洞和循環(huán)水槽的設(shè)計中。在循環(huán)水槽方面, Ogura等2和 Nishimoto等首先對循環(huán)水槽計測部的流風洞循環(huán)水槽中的風洞結(jié)構(gòu)如圖1所示。該風洞具有小試驗段(高速試驗段,3m×2.5mx16m場進行了數(shù)值模擬,研究了抑制計測部自由面波高最大風速60ms)和大試驗段(低速試驗段,6mx的方法。Chen等對循環(huán)水槽內(nèi)部流場進行了整體35m×14m,最大風速20ms)。小試驗段主要用于數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)了拐角流動分離現(xiàn)象,對拐角半徑船舶與海洋結(jié)構(gòu)物上層建筑物、小型建筑物以及高和導(dǎo)流片的數(shù)量與流場品質(zhì)之間的關(guān)系進行了數(shù)速運動體的氣動載荷、風壓分布及其流態(tài)影響測值考察;試驗和計算的對比研究揭示了表面流加速試。大試驗段主要用于橋梁、體育場等超大型建筑裝置的流動機理:數(shù)值研究探討了第一拐角形狀和物和機場、整個街區(qū)、工業(yè)園區(qū)等建筑群、船舶與氣泡發(fā)生量之間的關(guān)系,并對水槽的局部形狀進行海洋結(jié)構(gòu)物上層建筑物的氣動載荷、氣動彈性響應(yīng)了改進上海交通大學(xué)在建的風洞循環(huán)水槽在國內(nèi)尚和風壓分布,以及它們對周邊環(huán)境影響的測試。整個風洞通過風扇段的葉輪轉(zhuǎn)動來推動空氣流動,調(diào)屬首創(chuàng),并無設(shè)計經(jīng)驗可供參考。CFD作為一種高節(jié)葉輪轉(zhuǎn)速可以控制風洞內(nèi)氣體流速大小。為了減效的研究手段被用于該設(shè)備的輔助設(shè)計。陳作剛少流動分離提高流場質(zhì)量,在風洞的四個拐角處都等通過計算和試驗的對比,得出了該循環(huán)水槽淺安裝有導(dǎo)流片,且在試驗段的前方都安裝了蜂窩器水分層流試驗流速不能超過03m/s等結(jié)論并通過和阻尼網(wǎng)等整流裝置。iSIGHT集成 Gambit和 Fluent,實現(xiàn)了對多功能風由于該風洞含有兩試驗段,且試驗段的橫截面此在建風洞為串列式雙試驗段的低速風洞,兩積相差校大,而風初的場地有因面低速試試驗段截面積相差較大,且場地布置受限,這些因場品質(zhì)不佳。本文采用CFD方法,對風洞進行了素給氣動設(shè)計帶來較大的難度。本文采用CFD方模擬,以探索改善低速試驗段流場的具體措施法對風洞進行了模擬,針對一些關(guān)鍵區(qū)域流場品質(zhì)不佳的原因進行了分析,提出一些具體的改進措施,并數(shù)值驗證了改進設(shè)計的效果。循環(huán)水槽作為一種精密的實驗設(shè)備,對計測部的水平度有著嚴格要求。在循環(huán)水槽建造過程中可能會由于制造或者安裝中的誤差而導(dǎo)致水槽不能保證絕對水平,同時在循環(huán)水槽建成使用過程中,由于建筑地基等因素,循環(huán)水槽會產(chǎn)生沉降,中國煤化工而如果沉降非均勻,水槽會發(fā)生傾斜。本文研究了CNMHG循環(huán)水槽基于這些潛在因素可能導(dǎo)致的傾斜對其圖2風段模型計測部流場產(chǎn)生的不利影響,以期對此進行預(yù)測和Fig. 2. Model of fan section218水動力學(xué)研究與進展A輯2012年第2期2l風肩段數(shù)值模擬22風洞內(nèi)部流場的橫擬在采用CFD方法模擬風洞內(nèi)部流場之前,先在前節(jié)的基礎(chǔ)上,依據(jù)風洞設(shè)計參數(shù)完成了如對風洞的風扇段單獨進行模擬,以檢驗CFD法在圖1所示的風洞完整模型,其中風扇段外罩直徑為風洞內(nèi)部流場數(shù)值模擬的可靠性。如圖2所示,風38m,且各參數(shù)均對應(yīng)于前節(jié)中的風扇段按比例縮扇段長度約為15m,外罩直徑為55m,風扇葉片小。計算域包含各拐角導(dǎo)流片和兩個試驗段上游的共20片,葉片的前方有前支撐片和頭罩,其后方蜂窩器。對計算域進行分區(qū),生成了混合型網(wǎng)格,有止旋片、尾支撐和尾罩。為了便于設(shè)定邊界條件,其中除風扇段外,其余部分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。網(wǎng)格單計算模型沿軸向向上下游進行了適當?shù)难由臁１灸Ｔ倲?shù)約為500萬。擬在 GAMBIT23中完成模型并劃分網(wǎng)格,網(wǎng)格單數(shù)值計算中采用了SSTk-m湍流模型,Plso元總數(shù)約為270萬。( Pressure-Implicit with Splitting of Operators)法山本模擬采用 FLUENT63進行流場模擬,即用用于求解壓力和速度之間的耦合方程。導(dǎo)流片和蜂有限體積法求解RANS方程,采用了STk-a窩器均設(shè)定為無滑移壁面。風扇旋轉(zhuǎn)部分采用MRF流模式,對近壁流動采用標準壁函數(shù)進行簡化,并方法處理,并給定轉(zhuǎn)速為600mpm。CPU時間約為對風扇旋轉(zhuǎn)區(qū)域采用MRF( Multiple Reference150hFrame)方法圍處理。對計算區(qū)域的入口和出口分別完整風洞模型計算的結(jié)果表明,葉輪前后截面采用速度入口條件和壓力出口條件,對所有物面采壓升值為1439Pa。本節(jié)中取出該風洞模型的風扇用無滑移壁面條件。 SIMPLE法被用于求解速度段,并沿著入口和出口方向作適當延伸,將完整風與壓力之間的耦合方程,對動量方程釆用三階洞計算中得到的流量作為入口條件,其他條件同上MUSCL( Monotone Upstream-Centered Schemes for節(jié),計算所得的風扇段壓升為1233Pa,比前述完Conservation Laws)格式,對k和O方程采用二整模擬的壓升值低14%,該偏離值和前節(jié)中10%~階上風格式。在雙核并行條件下,計算收斂所需15%的結(jié)果很接近,這再次驗證了CFD計算的可靠CPU時間約為30h性。通過計算,得到了風扇葉輪前后截面上的壓升23風洞流場品質(zhì)分析值如圖3所示。由于該串列式風洞包含兩試驗段,且截面積相差較大,因而風洞中需有擴散段來形成過渡。為提高低速試驗段流場品質(zhì),需要上游收縮嘴的收縮比較大,該措施會使穩(wěn)定段寬度較大而導(dǎo)致擴散段的擴張角增大,而較大的擴張角容易導(dǎo)致流動分離,進而影響到下游低速試驗段的流場分布。因此如何提高低速試驗段流場品質(zhì)成為設(shè)計中的難題之轉(zhuǎn)速/r圖3不同轉(zhuǎn)速下的壓升值Fig 3 Pressure rise at different rotation speeds可以看到,CFD計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合較好,二者在變化趨勢上完全一致,計算壓升大體上比實驗數(shù)據(jù)小10%~15%。誤差主要來源于以下兩個因素:(1)模型及出口和入口條件帶來的誤差。試驗中的風扇位于某座風洞中,而本節(jié)計算中沒有考慮風扇段以外的結(jié)構(gòu),僅以風扇段為計算對象,因而試驗中風扇段上游的來流非均勻,而計算時在計算區(qū)域入口處以流量相等的原則采用了均勻分布。(2)數(shù)值方法本身的誤差。計算中采用的MRF法、壁函數(shù)近似處理、網(wǎng)格密度和湍流模型等因素山中國煤化工的度而也會帶來一定的誤差。算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)的對比初步表明CFD方CNMHGOW法能夠用于模擬風洞內(nèi)的流場并得到較為準確的取大試驗段轉(zhuǎn)盤中心位置(距試驗段入口結(jié)果。85m)的截面數(shù)據(jù)作為研究對象,為扣除近壁面處李金成,等:CFD在風洞循環(huán)水槽設(shè)計中的應(yīng)用219邊界層的影響,取該截面上寬、高均為70%的矩形為提高低速試驗段流場分布均勻性,必須設(shè)法區(qū)域,由此得到了該截面上的速度分布參數(shù)如圖4抑制氣流在擴散段的分離所示。24加裝隔板前后的流動分高抑制效果為降低氣流在擴散段的分離,擬添加隔板將擴散段分割成若干子區(qū)域,使各子區(qū)域的擴散角相應(yīng)減小,就可能抑制流動分離的產(chǎn)生。在擴散段高度和寬度方向上各等間距地安裝兩塊隔板,其余部分未作任何改變,數(shù)值模擬條件也相同。取上節(jié)中相同截面上的速度分布作為研究對象,來考査該設(shè)計對改善實驗段流場的效果。表1擴做段加裝隔板前后試驗段某截面的速度分布比較Table 1. Comparison of velocity distribution in 3 caseshout/with separation plates in the diffuser平均速度速度標離散系數(shù)湍流/(ms)準差(標準差與強度(m/s)均值之比)%圖5風洞內(nèi)的流場流線圖無隔板14.225.362+2隔板14.40.128.38從圖4中可以明顯看出,該截面上速度分布很不均勻,平均速度為14.2ms,速度標準差為537ms,流場品質(zhì)很差,通過對流場流線圖分析(圖6,表1為加裝隔板前后試驗段該截面上的速以看出,在擴散段確實存在著嚴重的流動分離現(xiàn)度分布比較。該截面的平均速度為14m,標準象(圖5)。差為177m/s,相比于未加隔板的情形,速度分布明顯變得更加均勻。由此可見,加裝隔板后能有效改善實驗段的流場分布,從流線圖中可以明顯觀察到隔板能抑制分離。通過以上對比分析表明:加裝隔板能有效減少分離,提高試驗段的流場品質(zhì)。這里需指出,本文數(shù)值模擬中未包含阻尼網(wǎng),故計算得到的速度非均勻度和湍流度都比實際情況下的要大。(a)速度分布圖7旁路風道Fig. 7. By pass wind channelb)流場流線中國煤化工圖6加隔板后試驗段某截面的速度分布及風洞內(nèi)的流場流線圖CNMHGFig. 6. Velocity distribution on the cross section and streamlinesb)雙圓弧型inside the wind tunnel with separation planes in the圖8導(dǎo)流片型式Fig 8 Form of the guide vanes220水動力學(xué)研究與進A輯2012年第2期(a)國弧型導(dǎo)流片b)雙圓弧型導(dǎo)流片圖9噴口截面上的速度分布Fig 9, Double-circle arc type of guide vanes25旁路風道導(dǎo)流片研究面上的流場數(shù)據(jù)詳見表2。從圖9和表2可以看到,循環(huán)水槽在進行風、浪和分層流試驗時,需通采用雙圓弧型導(dǎo)流片時噴口處的速度分布更為均過旁路風道將風從風洞引至循環(huán)水槽測試部上方。勻。旁路風道的結(jié)構(gòu)如圖7所示。旁路風道需要經(jīng)過幾囊2不同型式的導(dǎo)流片下噴口面上的流場數(shù)據(jù)個拐角才能連接風洞和循環(huán)水槽測試部,因此為了Table 2 Flow parameters on outlet section of the bypass減少分離,需在拐角處安裝導(dǎo)流片,以提高噴囗處wind channel in different forms of guide vane流場的品質(zhì),以滿足循環(huán)水槽測試部風速分布要平均速度速度標準差離散系數(shù)求。拐角形式和導(dǎo)流片布置已有相關(guān)工作51,本(ms)(標準差與文中主要考察不同型式導(dǎo)流片對流場的影響?，F(xiàn)設(shè)均值比率)計階段考慮了圓弧型導(dǎo)流片和雙圓弧導(dǎo)流片(圖圓弧型導(dǎo)流片31618)。本節(jié)中數(shù)值模擬了兩種不同型式導(dǎo)流片下旁路009風道內(nèi)部的流動,并對噴口處速度分布進行比較雙園弧導(dǎo)流片3112165005研究采用何種型式導(dǎo)流片較佳。本計算單元總數(shù)約200萬,主要采用了結(jié)構(gòu)化以上結(jié)果均表明,采用雙圓弧導(dǎo)流片能得到更網(wǎng)格,對含雙圓弧型導(dǎo)流片的方案,在局部采取了好的截面速度分布,但雙圓弧導(dǎo)流片制作和安裝工非結(jié)構(gòu)化的六面體單元。計算中采用RNGk-ε湍藝較為復(fù)雜,具體建造中應(yīng)根據(jù)實際情況靈活選流模式封閉方程,用非平衡壁面函數(shù)簡化處理近壁用。必須再次強調(diào),旁路風道近噴口處將設(shè)置阻尼流動,并采用 Standard標準法進行壓力插值網(wǎng),以進一步提高噴口處速度分布的均勻性。SIMPLE法被用于求解速度和壓力間的耦合方程。流動介質(zhì)為常溫空氣,采用 velocity Inlet條件,3循環(huán)水槽傾斜角影響的研究入口處湍流度設(shè)定為5%,流速則以循環(huán)水槽計測部上方旁路風道出口處的平均流速30ms來推定V凵中國煤化工通過模擬,得到了兩種導(dǎo)流片型式下的噴口速3.1CNMHG度分布,其中為扣除近壁面處邊界層的影響,取該循環(huán)水槽作為一種精密的實驗設(shè)施,對計測部截面上寬、高均為70%的矩形區(qū)域(圖9)。噴口截的水平度有著很高要求。如果水槽發(fā)生了傾斜,計李金成,CFD在風洞循環(huán)水槽設(shè)計中的應(yīng)用221測部的流動將會發(fā)生較大的改變。如果定常波的波此節(jié)計算中采用標準k-E湍流模式封閉方程高大于設(shè)計值,將明顯影響各類實驗的精度。在循標準壁函數(shù)簡化處理近壁流動。非定常的VoF法環(huán)水槽的建造以及安裝過程中,安裝誤差在所難被用于模擬自由表面。計算中采用 PRESTO法進行免,水槽可能會有一定的傾斜角,而且在水槽投入壓力插值, SIMPLE法被用于求解速度和壓力間的使用后,由于地基的不均勻沉降,水槽也會有一定耦合方程。用顯式 CICSAM格式4求解ⅤOF方程,的傾角。本研究模擬了水槽不同傾角下計測部的流對動量方程采用三階 MUSCL格式,對k和E方程采動情況,以期預(yù)判結(jié)果并對不利情況制定對策。用二階迎風格式32大傾角下水計測部流場橫擬水槽在安裝過程中可能存在安裝誤差,這會導(dǎo)負壓區(qū)致水槽有一定的傾角,此處我們模擬了水槽在較大入口管嘴收縮段計測部傾角(±1°)時計測部的流動情況,并與水槽水平時以導(dǎo)流片計測部的流場做對比。圖11中為三種情況下計測部流場某瞬時的流動情況,文中水槽傾角逆時針旋轉(zhuǎn)記為正,反之為負。從圖11中可以看到,與水槽在水平時的計測部波面相比,水槽在較大傾角(±1°)下波面變化較圖10計算域示意圖大。水槽逆時針旋轉(zhuǎn)1°時,波浪幅值相對較大,同F(xiàn)ig 10. Diagram of computational domain時在計測部的末端有氣泡產(chǎn)生,并混入水流進入第為了提高計算效率采取陳等研究中相同的拐角,這將對流場品質(zhì)造成嚴重影響(如果氣泡策略,即忽略了三維效應(yīng),采用了二維計算,并略循環(huán)后流入到計測部,會影響到實際觀測效果)。去了其余三拐角,僅保留第一拐角并作適當延伸水槽順時針旋轉(zhuǎn)1°時,波幅較大,在計測部末端有一個明顯的波峰。故大角度傾斜將對循環(huán)水槽的流計算區(qū)域主要包括管嘴收縮段、計測部、第一轉(zhuǎn)角場以及觀測造成很大影響,因此在建造和安裝的過以及導(dǎo)流片(圖10)。為了模擬計測部的自由面,在計測部上方添加了一個空氣區(qū)域,該區(qū)域兩側(cè)為程中,應(yīng)確保水槽水平。壁面條件,上方為壓力出口條件。因第一拐角處要高于計測部水面高度,故在此處有一負壓區(qū),來保證拐角處充滿水,具體數(shù)值由第一拐角處水位與計測部自由面水位壓力差值計算得到。入口選在管嘴收縮段的左側(cè),入口速度為1.0ms,出口位于第a)水槽平時瞬時流動拐角的后方,為保證流量守恒及空氣不從下游流出,出口處采用了負流入的特殊形式,即采用速度入口條件,速度大小為1778m/s(b)水槽傾斜0.1時瞬時流動(a)水槽平時瞬時流動(c)水槽傾斜0.1時瞬時流動圖12小傾角下計測部的流動情況Fig 12. Flow at the test section of cwC with small inclinations33小傾角下水檜計測部流場模擬(b)水槽傾斜I時瞬時流動即使在建造安裝過程中水槽完全水平,但是水槽建造安裝完成一段時間后由于地基沉降、尤其是不均勻產(chǎn)生水槽傾斜。依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘測(c)水槽傾斜1”時瞬時流動結(jié)果推中國煤化工不水槽的傾斜度圖11大傾角下計測部的流動情況不會超CNMHG開究了水槽在水Fig. 11. Flow at the test section of the CWC with large平和傾況,最后對比各種情況下計測部的流動情況,研究水槽在傾斜后其計測部自由面的變化情況(圖12)水動力學(xué)研究與進展A輯2012年第2期從圖12中可以看到,與水槽在水平時的計測對比的結(jié)果表明采用雙圓弧導(dǎo)流片能得到更為均部波面相比,水糟在小角度(±0.1°)傾斜時,很難勻的噴口流場。最后,文中針對循環(huán)水槽在建造、直觀上觀察到計測部流場的變化。為了研究小角度安裝以及使用過程中產(chǎn)生的傾斜影響進行了預(yù)測,(±0.1°)傾斜對循環(huán)水槽流場的影響,現(xiàn)考慮通過發(fā)現(xiàn)在較小傾角時,計測部波面變化不明顯,波浪監(jiān)測計測部末端的頂板(圖10)的壓力變化來表征呈現(xiàn)定的周期性,但順時針傾斜時計測部末端頂計測部的波浪變化。因為隨著計測部的波面變化,板壓力較大,而在較大傾角時,計測部波面變化較頂板的壓力值也會隨之而變化,二者在時域上的變大,不利于實驗進行,且會有氣泡產(chǎn)生,對精度和化是相同的,因此可以通過壓力的變化來表征計測觀測產(chǎn)生較大影響,因此在安裝時應(yīng)確保水槽水部的流動在時域上的變化。平本研究提出了一些改進風洞流場品質(zhì)的措施,并對運營后水槽可能產(chǎn)生的傾斜及其后果進行了預(yù)測。本文工作可為風洞循環(huán)水槽的設(shè)計、建造和運營提供一定的參考和借鑒。致謝L6 F..AM,Ai-本文的工作是在上海交通大學(xué)船舶與海洋工9009109209094090909090991000程國家實驗室建設(shè)項目(985二期能力建設(shè))的支持下完成的,作者在此深表謝意。圖3不同傾角下頂板壓力積分隨時間變化的曲線Fig 13 Curves of the vanation of pressure integral on ceilingversus time at different inclination通過計算,得出了水平以及小角度傾斜下頂板壓力隨時間變化的曲線(圖13)從圖13中可以看到,壓力平均值順時針傾斜[u伍榮林,王振羽.風洞設(shè)計原理M]北京:北京出版01°時最大,逆時針傾斜0.°時最小,水平居中。社,1985當水槽順時針傾斜時,頂板處的浸深會增大,這就WU Rong-lin, WANG Zhen-yu. Principles of wind造成了平均壓力的升高,反之平均壓力則減小,此tunnel design[M]. Benjing: Beijing Publishing House,結(jié)論對水槽頂板處的結(jié)構(gòu)設(shè)計和校核具有一定的參考價值。另外,從圖13中還可以看到,壓力的(2] OGURA M. Study on design and hydrodynamic perfor-變化隨時間成一定的周期性變化,這是由于計測部mance of circulating water channe[D]. Ph. D. thesis,波浪的變化造成的,故由此能夠大致推斷出自由面Hiroshima University, Higashi Hiroshima, Japan, 1995.上的波浪周期。在順時針傾斜0°算例中,壓力變3] OGURA M. TAMASHIMA M. On a method to design化幅度較小,且周期較為均勻,這是由于項板浸深較大,自由面波動影響較小造成的the circulating water channel with the performance formeasurements]. Transactions of The West-JapanSociety of Naval Architects, 1996, 92(1): 59-804結(jié)論[4 NISHIMOTO H, OGURA M, YAMAZAKI R Nume-rcal simulation of flow in the test section of circulatingwater channel with the performance for mea本研究采用CFD方法針對風洞循環(huán)水槽設(shè)計和建造中的某些關(guān)鍵問題進行了數(shù)值模擬,其中風Naval Architects, 1996, 92(1): 45-57扇段模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好,表明CFD方(5] CHEN Z G KUROKAWA Y, NISHIMOTO H CFD法可以合理地用于數(shù)值風洞的構(gòu)建。針對風洞低速中國煤化工of circulating water試驗段流場品質(zhì)不佳這一問題,發(fā)現(xiàn)加裝隔板后流ISoPE, the Interna場品質(zhì)提高明顯,但隔板的數(shù)量和穩(wěn)定段寬度還有CN MHGPolar Engineers,San待進一步研究。文中還模擬了旁路風道拐角處采用Francisco, USA 2006圓弧型導(dǎo)流片和雙圓弧導(dǎo)流片時噴口處速度分布,[陳作鋼,馬寧,橋詰泰久等.循環(huán)水槽中分層流模李金成,等:CFD在風洞循環(huán)水槽設(shè)計中的應(yīng)用擬試驗與CFD研究C]第二十一屆全國水動力學(xué)研flow[M]. Washington DC, USA: Hemisphere討會暨兩岸船舶與海洋工程水動力學(xué)研討會文集,Publishing Corporation, 1980北京:海洋出版社,2008[10] Van LEER B. Towards the ultimate conservative diffeCHEN Zuo-gang, MA Ning. HASHIZUME Y, et al.rence scheme. V. 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